ESTIMACIÓN DE LA PRODUCCIÓN ENERGÉTICA

PLANTEAMIENTO Los responsables de tu empresa ya han recibido el informe preliminar. Pero no les sirve con esto; te piden ahora los estudios económicos de las localizaciones del trabajo anterior (T06_11E). Para ello debes calcular (mediante la curva de potencia desarrollada por el aerogenerador para cada velocidad de funcionamiento y las frecuencias obtenidas anteriormente) la energía generada por aerogenerador y los factores de carga. Se estima que el presupuesto dará para la adquisición de 55 Ha. de terreno en cualquiera de los municipios. Sabiendo el número de aerogeneradores a colocar en esa superficie, calcular el beneficio neto de la instalación y establecer las conclusiones que te permiten recomendar una localización de entre todas ellas.

ESTIMACIÓN DE LA PRODUCCIÓN ENERGÉTICA

A partir de la curva de potencia y de los datos medidos de velocidad del viento en un determinado emplazamiento, es posible estimar la producción anual de energía de un aerogenerador. Para ello, se multiplica la potencia suministrada por el aerogenerador a cada velocidad por las horas al año que el viento sopla a esa velocidad.

Utilizando la distribución de Weibull de frecuencias se puede estimar las horas a las que el viento sopla a cada velocidad. Después, utilizando la curva de potencia se extraen los datos de potencia a cada velocidad, y de esta manera, se obtiene la energía generada anualmente.

A partir de la producción anual de un aerogenerador, se halla el Factor de carga, es decir, las horas quivalentes de funcionamiento a máxima potencia del aerogenerador al cabo del año.

FC = Eanual / Potencia aero (kWh/kW)

También se puede expresar en % dividiendo las horas efectivas de funcionamiento por las 8760 horas que tiene un año.

FC (%) = FC (kWh/kW) / 8769 x 100

Para calcular el beneficio neto de las instalaciones utilizamos las tarifas fijadas en el RD 661/2007:

Grupo Subgrupo Plazo Tarifa regulada c€/kWh Prima de referenciac€/kWh Límite superiorc€/kWh Límite inferiorc€/kWh

b.2 b.2.1 Primeros 20 años 7,3228 2,9291 8,4944 7,1275

A partir de entonces 6,1200 0,0000

También necesitamos saber cuantos generadores habrá en el parque eólico. Nos dicen que el presupuesto dará para la adquisición de 55Ha en cualquiera de los municipios.

Sabemos que cada aerogenerador necesitará un área de 260x156 = 40560 m2. puesto que 55 Ha son 550000m2:

550000/40560 = 13,56 ≈ 13 aerogeneradores en cada parque eólicos.

Para realizar la distribución de Weibull se utilizan los datos obtenidos del Atlas eólico del IDAE.

ALFOZ DE LLOREDO (Cantabria).

Velocidad del viento (m/s) Frecuencia (%) Frecuencia (horas) Potencia (kWh) Energia (KWh)

1 8,43 738,47 0 0

2 12,94 1133,54 0 0

3 14,86 1301,74 0 0

4 14,7 1287,72 29 37343,88

5 13,11 1148,44 78 89578,32

6 10,75 941,7 136 128071,2

7 8,22 720,07 201 144734,07

8 5,89 515,96 328 169234,88

9 3,98 348,65 460 160379

10 2,55 223,38 604 134921,52

11 1,55 135,78 693 94095,54

12 0,899 78,75 779 61346,25

13 0,496 43,45 825 35846,25

14 0,262 22,95 840 19278

15 0,132 11,56 844 9756,64

16 0,063 5,52 849 4686,48

17 0,029 2,45 850 2159

18 0,013 1,14 850 969

19 0,005 0,44 850 373,56

20 0,002 0,17 850 144,5

21 0 0 850 0

Total 8661,97 1092918,09

Una vez obtenida la producción anual del generador, podemos calcular el Factor de carga:

FC = 1092918,09 / 850 = 1285, 79 horas

FC (%) = 1285, 79 h / 8760 h x 100 = 14,68%

Para calcular el beneficio neto de la instalación:

En los primeros 20 años:

1092918,09 x 7,3228 = 8003220,59 c€ x 13 aerogeneradores = 104041867,7 c€

a partir de entonces:

1092918,09 x 6,1200 = 6688658,711 c€ x 13 aerogeneradores = 86952563,24 c€

CERVO (Lugo).

Velocidad del viento (m/s) Frecuencia (%) Frecuencia (horas) Potencia (kWh) Energia (KWh)

1 4,46 390,696 0 0

2 7,97 698,172 0 0

3 10,45 915,42 0 0

4 11,8 1033,68 29 29976,72

5 12,07 1057,332 78 82471,896

6 11,43 1001,268 136 136172,448

7 10,16 890,016 201 178893,216

8 8,53 747,228 328 245090,784

9 6,79 594,804 460 273609,84

10 5,16 452,016 604 273017,664

11 3,75 328,5 693 227650,5

12 2,6 227,76 779 177425,04

13 1,73 151,548 825 125027,1

14 1,1 96,36 840 80942,4

15 0,677 59,31 844 50057,64

16 0,399 34,95 849 29672,55

17 0,226 19,797 850 16827,45

18 0,123 10,775 850 9158,75

19 0,065 5,694 850 4839,9

20 0,032 2,803 850 2382,55

21 0,015 1,314 850 1116,9

Total 8719,44 1944333,348

Una vez obtenida la producción anual del generador, podemos calcular el Factor de carga:

FC = 1944333,348 / 850 = 2256,034 horas

FC (%) = 2256,034 h / 8760 h x 100 = 25,75%

Para calcular el beneficio neto de la instalación:

En los primeros 20 años:

1944333,348 x 7,3228 = 14237964,24 c€ x 13 aerogeneradores = 185093535,1 c€

a partir de entonces:

1944333,348 x 6,1200 = 11899320,09 c€ x 13 aerogeneradores = 154691161,2 c€

POZALDEZ (Valladolid).

Velocidad del viento (m/s) Frecuencia (%) Frecuencia (horas) Potencia (kWh) Energia (KWh)

1 5,76 504,576 0 0

2 10,31 903,156 0 0

3 13,21 1157,196 0 0

4 14,29 1251,804 29 36302,315

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